WO2014108245A1 - Laststufenschalter mit einer verbindung zum ölvolumen eines transformators - Google Patents

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WO2014108245A1
WO2014108245A1 PCT/EP2013/074875 EP2013074875W WO2014108245A1 WO 2014108245 A1 WO2014108245 A1 WO 2014108245A1 EP 2013074875 W EP2013074875 W EP 2013074875W WO 2014108245 A1 WO2014108245 A1 WO 2014108245A1
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WO
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housing
changer
load tap
transformer
insulating liquid
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/074875
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Dohnal
Rainer Frotscher
Alfred Bieringer
Christian Hurm
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0044—Casings; Mountings; Disposition in transformer housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/10—Liquid cooling
    • H01F27/12—Oil cooling
    • H01F27/14—Expansion chambers; Oil conservators; Gas cushions; Arrangements for purifying, drying, or filling
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/025—Constructional details of transformers or reactors with tapping on coil or windings
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    • H01H9/0044—Casings; Mountings; Disposition in transformer housing
    • H01H2009/005—Details concerning the sealing of the oil filled casings
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H2009/0055—Oil filters for tap change devices

Definitions

  • the invention relates to an on-load tap-changer with a connection to the oil volume of a transformer.
  • German Patent DE 10 2008 027 274 B3 discloses a power transformer with tap changer.
  • the power transformer and tap changer are oil filled.
  • the tap changer is located in the transformer tank of the power transformer.
  • the on-load tap-changer has a connection flange, which has one
  • Piping leads into the inside of the transformer tank of the power transformer, so that the oil volume of tap changer and power transformer communicate with each other.
  • an oil flow relay is arranged in the pipeline. Only the connection flange of the transformer tank leads to a single and
  • German patent DE 619 635 discloses that the oil space of the transformer and the oil space of the switch are separated by a partition having filter-like passages. It is thus possible that a balance of the oil pressure between the two rooms is made.
  • German utility model DE 20 2010 01 1 524 U1 shows a
  • Tap changer for uninterrupted switching between winding taps of a tapped transformer.
  • the tapped transformer is arranged in a transformer tank filled with insulating oil.
  • the on-load tap-changer does not have its own or completely enclosing housing, so that the tap-changer is within the
  • Transformer boiler or directly outside the transformer tank and in each case with its oil filling is arranged in connection.
  • An on-load tap-changer is used for uninterrupted switching between
  • the Chinese utility model CN 201063285 Y discloses a cage-like
  • the bar construction for use of an on-load tap-changer.
  • the bar construction is immersed in an oil pan in which the transformer windings are mounted.
  • a tap changer Various embodiments of a tap changer are disclosed in the international patent applications WO2007 / 003537 A1, WO2007 / 003539 A1, WO 2007/009960 A1 and WO 2007/009961 A1.
  • the tap changers have one each
  • the object of the present invention is to make an on-load tap-changer such that a cost-effective, simply constructed and safe to
  • the on-load tap-changer according to the invention has a connection to a
  • Insulating fluid of a transformer The transformer and the insulating liquid are surrounded by a transformer tank, the on-load tap-changer in one
  • Housing is mounted from a housing cover, a housing bottom and a housing shell.
  • the housing itself is filled with insulating liquid and protrudes into the
  • the insulating liquid surrounds the on-load tap-changer.
  • at least one opening is formed in the housing bottom and / or housing shell.
  • Each opening is provided with a respective filter which the insulating liquid can flow through, but the passage of e.g. Soiling or
  • At least one opening is formed only in the housing shell.
  • At least one opening is formed only in the housing bottom.
  • the opening can be formed by removing a drain plug from the housing bottom.
  • openings are formed as elongated slots.
  • the housing shell here consists of rods, which are spaced apart and mounted in the housing cover and in the housing bottom.
  • the openings are formed by the spaced bars, each of which can be provided with a filter.
  • Another idea of the invention is that the filters with a movable
  • Closing element can be closed and opened.
  • the filter of the at least one opening in the housing shell or in the housing base must therefore be accessible from outside the housing, can be opened or closed. This has the advantage that you can simply open the housing lid of the Laststutenschalters for maintenance, without leakage of insulating fluid.
  • a movable closing element can close or open the respective filter of the at least one opening in the housing bottom and / or housing jacket.
  • the filters can be detachable in the openings of the filters
  • Housing be attached. For example, they can be screwed, clamped or held with a clip. Between filters and housing, a sealing element may be provided. For simplified maintenance, the filters are preferably made removable from the outside of the housing.
  • the filters can be used, for example Membranes, tissues or sieves be provided or designed as a per se known oil filter, but are not limited thereto according to the invention.
  • a bottom view of the housing for the on-load tap-changer a schematic representation of the housing for the on-load tap-changer in section along the longitudinal axis with movable closing element to cover the filter;
  • FIG. 4 a side view of the housing of the on-load tap changer according to another embodiment; an enlarged view of the marked in Figure 4 with X area.
  • the on-load tap-changer 1 is inserted into the transformer tank 7 of FIG.
  • Transformers 5 used.
  • the transformer tank 7 receives an insulating liquid 6, which is preferably an insulating oil.
  • the transformer 5 is completely from the
  • the on-load tap-changer 5 itself is of one
  • housing 9 In the housing 9 is also an insulating liquid 6, so that the components (electrical and mechanical) are surrounded by the insulating liquid 6.
  • the housing 9 of the on-load tap-changer 1 Through the housing 9 of the on-load tap-changer 1 are the
  • the transformer tank 7 is connected via a line 3 with a surge tank 4.
  • the housing 9 of the on-load tap-changer 1 is connected via a line 13 to the equalizing tank 4.
  • a partition 8 is provided, the insulating liquid 6 in the housing 9 of the
  • the equalizing vessel 4 is connected in each case on both sides of the partition wall 8 via a dry feed 81 with the ambient air, so that at
  • FIG. 2a and Fig. 2b show different views of the housing 9 of the transformer tank 7
  • FIG. 2a is a schematic representation of the housing 9 for the on-load tap-changer 1 in section along the longitudinal axis 14 of the housing 9 can be seen.
  • the housing 9 consists of a housing cover 9D, a housing bottom 9B and a housing jacket 9M. As can be seen from FIG. 1, the housing 9 protrudes into the transformer tank 7.
  • at least one opening 10 is formed in the housing base 9B and in the housing jacket 9M. The number and shape of the apertures 10 shown should not be considered
  • FIG. 3a and Fig. 3b show the embodiment of the invention shown in Fig. 2a and Fig. 2b, wherein each opening 10 is provided with a respective filter 1 1.
  • the openings 10 are each provided with a filter 1 1.
  • the filters 11 may be releasably secured in the openings 10 so that they are preferably interchangeable from the outside of the housing 9.
  • About the provided with a filter 1 1 openings 10 is a fluid connection between the
  • Insulating fluid 6 in the transformer tank 7 and the insulating liquid 6 in the housing 9 provides.
  • the insulating liquid 6 in the transformer tank 7 and the insulating liquid 6 in the housing 9 at the same pressure level.
  • the illustrated in Fig. 2b bottom view of the housing 9 for the on-load tap-changer 1 shows the embodiment in which an opening in the housing bottom 9B of the housing 9 is formed. If gases form in the interior of the housing 9 for the on-load tap-changer 1, they can be conducted into the transformer tank 7 via gas filters 20, which may be designed as sintered bronze filters.
  • the gas filters 20 are mounted in the housing 9 of the on-load tap changer 1 so as to be above the level 22 of the insulating liquid 6.
  • the filter 1 1 can be closed or opened.
  • the at least one opening 10 in the Caseback 9B and / or housing shell 9M be provided.
  • the closing elements 26 are mounted on a support structure 28 in the embodiment shown here.
  • the actuator 24 rotates the support structure 28 in a suitable manner, so that the respective filter 1 1 is closed or opened for the at least one opening 10.
  • the mechanism for closing or opening the respective filter of the at least one opening 10 shown in the present description should not be construed as limiting the invention. For a person skilled different possibilities are conceivable with which the filters for the openings 10 in the housing 9 of an on-load tap-changer 1 can be closed or opened.
  • Fig. 5 shows an embodiment of the housing 9 of the on-load tap-changer 1 as a rod cage before mounting the filter 1 first
  • the housing jacket 9M here consists of rods 9S, which are spaced from each other.
  • the rods 9S are mounted in the housing cover 9D and in the housing bottom 9B.
  • By the spaced rods 9 S openings 10 are formed, which can be provided with filters 1 1.
  • the housing cover 9D is preferably solid in design, so that it closes the transformer tank 7 and no insulating liquid 6 or gases can escape.
  • FIG. 6 shows the embodiment of the housing 9 of FIG.
  • On-load tap-changer 1 as a rod cage, wherein in the openings 10, the filters 1 1 are mounted.
  • Fig. 7a shows a side view of the housing 9 of the invention
  • On-load tap-changer 1 according to another embodiment of the invention. in the
  • Caseback 9B is a detachable drain plug 16 is provided.
  • housing jacket 9M bushings 18 are installed, are passed over the electrical lines (not shown) to on-load tap-changer 1.
  • Fig. 7b is an enlarged view of the marked in Fig. 4 with X.
  • Insulating fluid 6 in the housing 9 provides.
  • On-load tap-changer 1 and transformer 1 is shown in Fig. 8. Characterized in that the provided with a filter 1 1 opening 10, the fluid connection between the
  • Insulating fluid 6 in the transformer tank 7 and the insulating liquid 6 in the housing 9 of the on-load tap-changer 1 provides a single and common
  • Housing 9 of the on-load tap-changer 1 thus allows a simpler and
  • Power transformer 1 can be omitted for equalizing tank 4. Again, the only compensating vessel 4 is provided with a dry original 81, which is connected to the ambient air, so that no pressure fluctuations arise in volume changes in the transformer tank 7.
  • Fig. 9 shows a side view of the housing 9 of the invention
  • On-load tap-changer 1 according to another embodiment of the invention.
  • the on-load tap-changer 1 comprises overshoot resistors (not shown).
  • openings 10 are formed in the housing 9 of the on-load tap changer 1 .
  • the openings 10 are provided with filters 11.
  • a filter 1 1 is shown only at an opening 10.
  • the shape of the filter 1 1 is adapted to the shape of the opening 10 and the shape of the housing 9, so that mounted filter 1 1 and housing cooperate form-fitting manner. Between filter 1 1 and
  • Housing 9 a contour of the opening 10 encircling sealing element (not shown) may be arranged.
  • the shape of the openings 10 may be configured, for example, as a circle, ellipse, square, oblong rectangle. For reasons of mechanical stability, the corners of angular openings 10 can be made rounded. In addition, the openings 10 can increase the mechanical stability of the housing 9.
  • Fig. 9 is an exemplary overview of the inventive arrangement and
  • openings 10 Forming the openings 10 to understand. According to particular embodiments of the invention, openings 10 in the upper and / or lower region of the
  • Housing jacket 9M be provided.
  • the openings 10 may have one or more different shapes.
  • Openings 10 can be arranged, for example, in the upper or lower region of the housing jacket 9M. Due to the switching operation, the switching resistances of the tap changer 1, which in turn can give off their heat to the surrounding insulating liquid 6, are heated. The heated insulating liquid 6 rises and, for example, can flow out of the openings 10 in the upper region of the housing jacket 9M into the transformer tank 7. Non-heated insulating liquid 6 can flow, for example, through the openings 10 in the lower region of the housing jacket 9M from the transformer tank 7 into the housing 9. By heating the switching resistors in the switching operation, a current of insulating liquid 6 is effected, which flows around the switching resistors. The better flow around the switching resistors causes a higher cooling capacity.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Abstract

Es ist ein Laststufenschalter mit einer Verbindung zu einer Isolierflüssigkeit eines Transformators offenbart. Das Laststufenschalter im Gehäuse (9) und der Transformator befinden sich im Transformatorkessel (7) und sind von Isolierflüssigkeit (6) umgeben. Im Gehäuseboden (9B) und/oder Gehäusemantel (9M) ist mindestens eine Öffnung (10) ausgebildet ist, die eine fluide Verbindung zwischen der Isolierflüssigkeit im Transformatorkessel und der Isolierflüssigkeit im Gehäuse sorgt. Jede Öffnung ist mit einem für die Isolierflüssigkeit durchlässigen Filter (11) versehen.

Description

Laststufenschalter mit einer Verbindung zum Ölvolumen eines Transformators
Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter mit einer Verbindung zum Ölvolumen eines Transformators.
Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2008 027 274 B3 ist ein Leistungstransformator mit Stufenschalter offenbart. Der Leistungstransformator und der Stufenschalter sind ölgefüllt. Der Stufenschalter ist im Transformatorkessel des Leistungstransformators angeordnet. Der Stufenschalter besitzt einen Anschlussflansch, der über eine
Rohrleitung in das Innere des Transformatorkessels des Leistungstransformators führt, so dass die Ölvolumen von Stufenschalter und Leistungstransformator miteinander in Verbindung stehen. In der Rohrleitung ist ein Ölströmungsrelais angeordnet. Lediglich der Anschlussflansch des Transformatorkessels führt zu einem einzigen und
gemeinsamen ölausdehnungsgefäß.
Die deutsche Patenschrift DE 619 635 offenbart, dass der ölraum des Transformators und der ölraum des Schalters durch eine Trennwand geschieden sind, die filterartige Durchlässe aufweist. Es ist somit möglich, dass ein Ausgleich des Öldrucks zwischen den beiden Räumen hergestellt wird.
Die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2010 01 1 524 U1 zeigt einen
Stufenschalter zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators. Der Stufentransformator ist in einem mit Isolieröl gefüllten Transformatorkessel angeordnet. Der Stufenschalter hat kein eigenes oder kein ihn vollständig umschließendes Gehäuse, so dass der Stufenschalter innerhalb des
Transformatorkessels oder direkt außen am Transformatorkessel und jeweils mit dessen ölfüllung in Verbindung stehend angeordnet ist.
Ein Laststufenschalter dient zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen
verschiedenen Wicklungsanzapfungen einer Regelwicklung eines Stufentransformators. Hierzu sind, wie in der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2010 01 1 521 U1 offenbart, wenigstens einen Wähler zur leistungslosen Anwahl der jeweiligen
Wicklungsanzapfung des Stufentransformators, auf die umgeschaltet werden soll, und einen Lastumschalter zur eigentlichen Umschaltung von der beschalteten auf die neue, vorgewählte Wicklungsanzapfung vorgesehen. Der wenigstens eine Wähler und der Lastumschalter sind im Transformatorkessel räumlich getrennt voneinander angeordnet Das chinesische Gebrauchsmuster CN 201063285 Y offenbart eine käfigartige
Konstruktion für einen Einsatz eines Laststufenschalters. Die Stabkonstruktion wird in ein ölgefäß eingetaucht, in dem die Transformatorwicklungen befestigt sind.
Verschiedene Ausführungsformen eines Stufenschalters sind in den internationalen Patentanmeldungen WO2007/003537 A1 , WO2007/003539 A1 , WO 2007/009960 A1 und WO 2007/009961 A1 offenbart. Die Stufenschalter haben jeweils ein
Ausgleichsvolumen
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Laststufenschalter derart zu gestalten, dass ein kostengünstiger, einfach aufgebauter und sicher zu
wartendender Aufbau eines Systems aus Laststufenschalter und Transformator möglich ist.
Die obige Aufgabe wird mit einem Laststufenschalter gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Laststufenschalter hat eine Verbindung zu einer
Isolierflüssigkeit eines Transformators. Der Transformator und die Isolierflüssigkeit sind von einem Transformatorkessel umgeben, wobei der Laststufenschalter in einem
Gehäuse aus einem Gehäusedeckel, einem Gehäuseboden und einem Gehäusemantel montiert ist. Das Gehäuse selbst ist mit Isolierflüssigkeit gefüllt und ragt in den
Transformatorkessel. Die Isolierflüssigkeit umgibt den Laststufenschalter. Gemäß der Erfindung ist im Gehäuseboden und/oder Gehäusemantel mindestens eine Öffnung ausgebildet. Jede Öffnung ist mit jeweils einem Filter versehen, den die Isolierflüssigkeit durchfließen kann, jedoch den Übertritt von z.B. Verschmutzungen oder
Verunreinigungen aus dem Gehäuse und dem Transformatorkessel verhindert. Über die Filter ist so eine fluide Verbindung zwischen der Isolierflüssigkeit im
Transformatorkessel und der Isolierflüssigkeit im Gehäuse bereitstellt. Verschmutzungen können beispielsweise im Schaltbetrieb an den
Überschaltwiderständen des Laststufenschalters entstehen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist nur im Gehäusemantel mindestens eine Öffnung ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist nur im Gehäuseboden mindestens eine Öffnung ausgebildet. Die Öffnung kann dadurch gebildet werden, dass eine Ablassschraube aus dem Gehäuseboden entfernt wird.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Öffnungen als längliche Schlitze ausgebildet sind.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das Gehäuse als Stabkäfig auszugestalten. Der Gehäusemantel besteht hierbei aus Stäben, die voneinander beabstandet und jeweils im Gehäusedeckel und im Gehäuseboden montiert sind. So sind durch die beabstandeten Stäbe die Öffnungen ausgebildet, von denen jede mit einem Filter versehen werden kann.
Eine weitere Idee der Erfindung ist, dass die Filter mit einen beweglichen
Schließelement verschlossen und geöffnet werden können. Der Filter der mindestens einen Öffnung im Gehäusemantel oder im Gehäuseboden muss also, von außerhalb des Gehäuses zugänglich, geöffnet oder geschlossen werden können. Dies hat den Vorteil, dass man zur Wartung einfach den Gehäusedeckel des Laststutenschalters öffnen kann, ohne dass Isolierflüssigkeit ausläuft. Mittels eines Betätigungselements, das durch den Gehäusedeckel des Laststufenschalters wirkt, kann ein bewegbares Schließelement den jeweiligen Filter der mindestens einen Öffnung im Gehäuseboden und/oder Gehäusemantel verschließen oder öffnen.
Zur besseren Austauschbarkeit können die Filter lösbar in den Öffnungen des
Gehäuses befestigt werden. Beispielsweise können sie verschraubt, verklemmt oder mit einem Clip gehalten werden. Zwischen Filtern und Gehäuse kann ein Dichtelement vorgesehen sein. Zur vereinfachten Wartung sind die Filter vorzugsweise von außen aus dem Gehäuse herausnehmbar ausgestaltet. Die Filter können beispielsweise mit Membranen, Geweben oder Sieben versehen sein oder wie ein an sich bekannter ölfilter ausgestaltet werden, sind aber erfindungsgemäß nicht darauf beschränkt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.
Es zeigen im Einzelnen: eine schematische Ansicht eines Systems aus Laststufenschalter und Transformator gemäß den Stand der Technik;
eine schematische Darstellung des Gehäuses für den Laststufenschalter im Schnitt entlang der Längsachse vor Montage der Filter in die
Öffnungen;
eine Bodenansicht des Gehäuses für den Laststufenschalter vor Montage der Filter in die Öffnungen;
eine schematische Darstellung des Gehäuses für den Laststufenschalter im Schnitt entlang der Längsachse;
eine Bodenansicht des Gehäuses für den Laststufenschalter; eine schematische Darstellung des Gehäuses für den Laststufenschalter im Schnitt entlang der Längsachse mit bewegbaren Schließelement zur Abdeckung der Filter;
eine Seitenansicht des Gehäuses des erfindungsgemäßen
Laststufenschalters gemäß einer Ausführungsform des Gehäuses als
Stabkäfig vor Montage der Filter in die Öffnungen;
eine Seitenansicht des Gehäuses des erfindungsgemäßen
Laststufenschalters gemäß einer Ausführungsform des Gehäuses als
Stabkäfig;
eine Seitenansicht des Gehäuses des erfindungsgemäßen Laststufenschalters gemäß einer weiteren Ausführungsform; eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 4 mit X gekennzeichneten Bereichs;
eine schematische Ansicht des Systems aus erfindungsgemäßem
Laststufenschalter und Transformator; und Figur 9 eine Seitenansicht des Gehäuses des erfindungsgemäßen
Laststufenschalters gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische
Bezugszeichen verwendet. In den Figuren werden nur diejenigen
Bezugszeichendargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich ist. Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt lediglich eine Möglichkeit dar, wie ein Laststufenschalter mit einer Verbindung zur Isolierflüssigkeit eines Transformators ausgestaltet sein kann.
Wie aus der Darstellung eines Systems 100 des Standes der Technik gemäß Fig. 1 zu erkennen ist, ist der Laststufenschalter 1 in den Transformatorkessel 7 des
Transformators 5 eingesetzt. Der Transformatorkessel 7 nimmt eine Isolierflüssigkeit 6 auf, die bevorzugt ein Isolieröl ist. Der Transformator 5 ist vollständig von der
Isolierflüssigkeit 6 umgeben. Der Laststufenschalter 5 selbst ist von einem
zylinderförmigen Gehäuse 9 umgeben. Im Gehäuse 9 ist ebenfalls eine Isolierflüssigkeit 6, so dass die Bauteile (elektrische und mechanische) von der Isolierflüssigkeit 6 umgeben sind. Durch das Gehäuse 9 des Laststufenschalters 1 sind die
Isolierflüssigkeit 6 des Laststufenschalters 1 und die Isolierflüssigkeit 6 des
Transformators 5 räumlich voneinander getrennt. Eine Durchmischung findet nicht statt.
Der Transformatorkessel 7 ist über eine Leitung 3 mit einem Ausgleichsgefäß 4 verbunden. Ebenso ist das Gehäuse 9 des Laststufenschalters 1 über eine Leitung 13 mit dem Ausgleichsgefäß 4 verbunden. Bei der Erwärmung der Isolierflüssigkeit 6 kommt es zu einer thermischen Ausdehnung und damit zu einer Vergrößerung des Volumens, das von dem Ausgleichsgefäß 4 aufgenommen wird. Im Ausgleichsgefäß 4 ist eine Trennwand 8 vorgesehen, die Isolierflüssigkeit 6 im Gehäuse 9 des
Laststufenschalters 1 von der Isolierflüssigkeit 6 im Transformatorkessel 7 hermetisch voneinander trennt. Das Ausgleichsgefäß 4 ist jeweils auf beiden Seiten der Trennwand 8 über eine Trockenvorlage 81 mit der Umgebungsluft verbunden, so dass bei
Volumenänderungen im Transformatorkessel 7 keine Druckschwankungen entstehen. Fig. 2a und Fig. 2b zeigen verschiedene Ansichten des Gehäuses 9 des
Laststufenschalters 1 , wobei der Laststufenschalter 1 der Übersicht halber nicht im Gehäuse 9 angeordnet ist. In Fig. 2a ist eine schematische Darstellung des Gehäuses 9 für den Laststufenschalter 1 im Schnitt entlang der Längsachse 14 des Gehäuses 9 zu sehen. Das Gehäuse 9 besteht aus einem Gehäusedeckel 9D, einem Gehäuseboden 9B und einem Gehäusemantel 9M. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ragt das Gehäuse 9 in den Transformatorkessel 7. Bei der in Fig. 2a und 2b dargestellten Ausführungsform ist im Gehäuseboden 9B und im Gehäusemantel 9M mindestens eine Öffnung 10 ausgebildet. Die Anzahl und Form der dargestellten Öffnungen 10 soll nicht als
Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Fig. 3a und Fig. 3b zeigen die in Fig. 2a bzw. Fig. 2b gezeigte Ausführungsform der Erfindung, wobei jede Öffnung 10 mit je einem Filter 1 1 versehen ist. Die Öffnungen 10 sind jeweils mit einem Filter 1 1 versehen. Die Filter 1 1 können lösbar in den Öffnungen 10 befestigt sein, so dass sie vorzugsweise von der Außenseite des Gehäuses 9 austauschbar sind. Über die mit einem Filter 1 1 versehene Öffnungen 10 ist eine fluide Verbindung zwischen der
Isolierflüssigkeit 6 im Transformatorkessel 7 und der Isolierflüssigkeit 6 im Gehäuse 9 bereitstellt. Somit befindet sich die Isolierflüssigkeit 6 im Transformatorkessel 7 und die Isolierflüssigkeit 6 im Gehäuse 9 auf dem gleichen Druckniveau. Die in Fig. 2b dargestellte Bodenansicht des Gehäuses 9 für den Laststufenschalter 1 zeigt die Ausführungsform, bei der eine Öffnung in Gehäuseboden 9B des Gehäuses 9 ausgebildet ist. Falls sich im Innern des Gehäuses 9 für den Laststufenschalter 1 Gase bilden, können diese über Gasfilter 20, die als Sinterbronzefilter ausgebildet sein können in den Transformatorkessel 7 geleitet werden. Die Gasfilter 20 sind im Gehäuse 9 des Laststufenschalters 1 derart angebracht, dass sie sich über dem Niveau 22 der Isolierflüssigkeit 6 befinden.
In Fig. 4 ist die Situation dargestellt, dass mittels eines Betätigungselements 24, das durch den Gehäusedeckel 9D des Laststufenschalters 1 geführt ist. Je nach Bewegung des Betätigungselements 24 können die Filter 1 1 mit je einem Schließelement 26 verschlossen werden. Die fluide Verbindung zwischen der Isolierflüssigkeit 6 im
Transformatorkessel 7 und der Isolierflüssigkeit 6 im Gehäuse 9 ist somit unterbunden. Mittels des bewegbaren Schließelements 26 können die Filter 1 1 verschlossen oder geöffnet werden kann. Wie bereits erwähnt, kann die mindestens eine Öffnung 10 im Gehäuseboden 9B und/oder Gehäusemantel 9M vorgesehen sein. Die Schließelemente 26 sind in der hier dargestellten Ausführungsform auf einem einer Tragkonstruktion 28 angebracht. Das Betätigungselement 24 dreht die Tragkonstruktion 28 in geeigneter Weise, so dass der jeweilige Filter 1 1 für die mindestens eine Öffnung 10 verschlossen oder geöffnet ist. Der in der gegenwärtigen Beschreibung dargestellte Mechanismus zum Verschließen oder Öffnen des jeweiligen Filters der mindestens einen Öffnung 10 soll nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Für einen Fachmann sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar, mit denen die Filter für die die Öffnungen 10 im Gehäuse 9 eines Laststufenschalters 1 verschlossen oder geöffnet werden können.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Gehäuses 9 des Laststufenschalters 1 als Stabkäfig vor Montage der Filter 1 1 . Der Gehäusemantel 9M besteht hierbei aus Stäben 9S, die voneinander beabstandet sind. Die Stäbe 9S sind im Gehäusedeckel 9D und im Gehäuseboden 9B montiert. Durch die beabstandeten Stäbe 9S werden Öffnungen 10 ausgebildet, die mit Filtern 1 1 versehen werden können. Der Gehäusedeckel 9D ist dabei vorzugsweise solide auszugestalten, so dass er den Transformatorkessel 7 verschließt und keine Isolierflüssigkeit 6 oder Gase austreten können.
Fig. 6 zeigt die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform des Gehäuses 9 des
Laststufenschalters 1 als Stabkäfig, wobei in den Öffnungen 10 die Filter 1 1 montiert sind.
Fig. 7a zeigt eine Seitenansicht des Gehäuses 9 des erfindungsgemäßen
Laststufenschalters 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Im
Gehäuseboden 9B ist eine lösbare Ablassschraube 16 vorgesehen. Im Gehäusemantel 9M sind Durchführungen 18 eingebaut, über die elektrische Leitungen (nicht dargestellt) an Laststufenschalter 1 geführt werden.
In Fig. 7b ist eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 4 mit X gekennzeichneten
Bereichs dargestellt, wobei die Ablassschraube 16 aus dem Gehäuseboden 9B des Gehäuse 9 entfernt ist, so dass die mit einem Filter 1 1 versehene Öffnung 10
ausgebildet wird. Über die mit einem Filter 1 1 versehene Öffnung 10 ist die fluide Verbindung zwischen der Isolierflüssigkeit 6 im Transformatorkessel 7 und der
Isolierflüssigkeit 6 im Gehäuse 9 bereitstellt.
Eine schematische Ansicht des Systems 100 aus erfindungsgemäßem
Laststufenschalter 1 und Transformator 1 ist in Fig. 8 dargestellt. Dadurch, dass die mit einem Filter 1 1 versehene Öffnung 10 die fluide Verbindung zwischen der
Isolierflüssigkeit 6 im Transformatorkessel 7 und der Isolierflüssigkeit 6 im Gehäuse 9 des Laststufenschalters 1 bereitstellt, kann ein einziges und gemeinsames
Ausgleichsgefäß 4 benutzt werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Gehäuses 9 des Laststufenschalters 1 ermöglicht somit einen einfacheren und
kostengünstigeren Aufbau des Systems 100, da zumindest die Leitung 13 vom
Leistungstransformator 1 zum Ausgleichsgefäß 4 wegelassen werden kann. Auch hier ist das einzige Ausgleichsgefäß 4 mit einer Trockenvorlage 81 versehen, die mit der Umgebungsluft verbunden ist, so dass bei Volumenänderungen im Transformatorkessel 7 keine Druckschwankungen entstehen.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des Gehäuses 9 des erfindungsgemäßen
Laststufenschalters 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Laststufenschalters 1 umfasst Überschaltwiderstände (nicht dargestellt). Im Gehäuse 9 des Laststufenschalters 1 sind Öffnungen 10 ausgebildet.
Erfindungsgemäß sind die Öffnungen 10 mit Filtern 1 1 versehen. Der Übersichtlichkeit halber ist nur an einer Öffnung 10 ein Filter 1 1 dargestellt. Die Form des Filters 1 1 ist der Form der Öffnung 10 und der Form des Gehäuses 9 angepasst, so dass montierte Filter 1 1 und Gehäuse formschlüssig zusammenwirken. Zwischen Filter 1 1 und
Gehäuse 9 kann ein die Kontur der Öffnung 10 umlaufendes Dichtelement (nicht dargestellt) angeordnet sein.
Die Form der Öffnungen 10 kann beispielsweise als Kreis, Ellipse, Quadrat, längliches Rechteck ausgestaltet sein. Aus Gründen der mechanischen Stabilität können die Ecken von eckigen Öffnungen 10 abgerundet gestaltet werden. Zudem können die Öffnungen 10 die mechanische Stabilität des Gehäuses 9 erhöhen. Fig. 9 ist als beispielhafte Übersicht für die erfindungsgemäße Anordnung und
Ausformung der Öffnungen 10 zu verstehen. Gemäß besonderer Ausführungsformen der Erfindung können Öffnungen 10 im oberen und/oder unteren Bereich des
Gehäusemantels 9M vorgesehen sein. Desgleichen können die Öffnungen 10 eine oder mehrere verschiedene Formen haben.
Öffnungen 10 können z.B. im oberen oder unteren Bereich des Gehäusemantels 9M angeordnet werden. Durch den Schaltbetrieb erhitzen sich die Überschaltwiderstände des Stufenschalters 1 , die ihre Wärme wiederum an die umliegende Isolierflüssigkeit 6 abgeben können. Die erwärmte Isolierflüssigkeit 6 steigt auf und kann z.B. aus den Öffnungen 10 im oberen Bereich des Gehäusemantels 9M in den Transformatorkessel 7 ausströmen. Nicht erwärmte Isolierflüssigkeit 6 kann z.B. durch die Öffnungen 10 im unteren Bereich des Gehäusemantels 9M vom Transformatorkessel 7 in das Gehäuse 9 nachströmen. Durch die Erhitzung der Überschaltwiderstände im Schaltbetrieb wird ein Strom an Isolierflüssigkeit 6 bewirkt, der die Überschaltwiderstände umströmt. Die bessere Umströmung der Überschaltwiderstände bewirkt eine höhere Kühlleistung.
Bezugszeichenliste:
1 Laststufenschalter
3 Leitung
4 Ausgleichsgefäß
5 Transformator
6 Isolierflüssigkeit
7 Transformatorkessel
8 Trennwand
9 Gehäuse
9B Gehäuseboden
9D Gehäusedeckel
9M Gehäusemantel
9S Spalt
10 Öffnung
1 1 Filter
13 Leitung
14 Längsachse
16 Ablassschraube
18 Durchführungen
20 Gasfilter
22 Niveau der Isolierflüssigkeit
24 Betätigungselement
26 bewegbares Schließelement
28 Tragkonstruktion
81 Trockenvorlage
100 System

Claims

entansprüche:
Laststufenschalter (1 ) mit einer Verbindung zu einer Isolierflüssigkeit (6) eines
Transformators (5),
wobei der Transformator (5) und die Isolierflüssigkeit (6) von einem Transformatorkessel (7) umgeben sind, und
wobei der Laststufenschalter (1) in einem Gehäuse (9) aus einem Gehäusedeckel (9D), einem Gehäuseboden (9B) und einem Gehäusemantel (9M) montiert ist, das in den Transformatorkessel (7) ragt und mit Isolierflüssigkeit (6) gefüllt ist, von der der
Laststufenschalter (1 ) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,
dass im Gehäuseboden (9B) und/oder Gehäusemantel (9M) mindestens eine Öffnung
(10) ausgebildet ist, die jeweils mit einem Filter (1 1) versehen ist, so dass durch den Filter
(1 1 ) eine fluide Verbindung zwischen der Isolierflüssigkeit (6) im Transformatorkessel (7) und der Isolierflüssigkeit (6) im Gehäuse (9) bereitstellt ist.
Laststufenschalter (1 ) nach Anspruch 1 , wobei nur im Gehäusemantel (9M) die mindestens eine Öffnung (10) ausgebildet ist, die jeweils mit dem Filter (1 1 ) versehen ist.
Laststufenschalter (1 ) nach Anspruch 1 , wobei nur im Gehäuseboden (9B) die
mindestens eine Öffnung (10) ausgebildet ist, die jeweils mit dem Filter (1 1 ) versehen ist.
Laststufenschalter (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die
Öffnungen (10) als längliche Schlitze ausgebildet sind.
Laststufenschalter (1) nach Anspruch 3, wobei eine einzige Öffnung (10) im
Gehäuseboden (9B) durch eine entfernte Ablassschraube (16) gebildet ist.
Laststufenschalter (1) nach Anspruch 1 , wobei mehrere Öffnungen im Gehäusemantel (9M) dadurch gebildet sind, dass Stäben (9S) voneinander beabstandet und jeweils im Gehäusedeckel (9D) und im Gehäuseboden (9B) montiert sind..
Laststufenschalter (1 ) nach den vorangehenden Ansprüchen, wobei jedem Filter (1 1) ein bewegbares Schließelement (26) mittels eines Betätigungselements (24), das durch den Gehäusedeckel (9D) hindurch verläuft, derart zuordenbar ist, dass je Bewegung des Betätigungselements (24) durch das bewegbare Schließelement (26) jeder Filter (1 1) verschlossen oder offen ist.
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